随着科学技术和工业生产的不断发展,各种机械设备与电子电器产品的创造和使用,给人们的生活带来了便利和进步,但同时伴随着噪声与电磁辐射的产生。噪声、电磁污染不仅降低人们的生活质量,甚至危害人体健康,严重制约国民经济建设以及国防工业的发展。因此,抑制结构中的振动和噪声、发展电磁波屏蔽技术具有重大的意义。最近科学家提出了“超材料”的新概念,超材料是一种由人工微结构单元构成的复合结构或者复合材料,凭借其呈现出天然材料所不具备的超常物理性质恰好可以满足以上要求。为了进一步了解超材料对于噪声、振动和电磁辐射的影响,故研究声波、振动波和电磁波在超材料结构中的传播效应。本文首先基于超材料概念的定义设计出一种声学超材料封闭箱体结构,将声波、振动波视作同一类型的波(机械波)来处理。通过有限元软件ABAQUS对声波、振动波在声学超材料结构中的传播进行数值模拟,并与无声学超材料结构进行对比,在此基础上最后对声学超材料封闭箱体整体隔音性能作了对比分析。然后在声学超材料封闭箱体结构的基础上,设计出一种电磁超材料薄板结构。通过有限元软件ANSYS对电磁波在电磁超材料结构中的传播进行数值模拟,并与无电磁超材料结构进行对比,在此基础上最后对比分析了电磁超材料结构对电磁波的电磁响应程度。通过以上数值计算方法,实现了声波、振动波和电磁波在超材料结构中的传播,对比分析了有/无超材料结构的计算结果,得出了以下结论:超材料结构能够抑制声波、振动波和电磁波的传播;声学超材料封闭箱体结构能够有效屏蔽中心声源从而达到优异的隔音性能;电磁超材料薄板结构能够有效地屏蔽电磁波,抑制其在自由空间中的传播。